宋英宗治平元年 (公元 1064 年)，司馬光呈《歷年圖》五卷，兩年後又呈《通志》八卷，內容涵蓋周、秦二朝。英宗閱畢，大感滿意，遂命司馬光繼續寫下去，准許他借閱龍圖閣、天章閣、昭文館、史館、集賢院、秘閣的藏書協助撰寫。
司馬光辛勤著述，「日力不足，繼之以夜」。書名為宋神宗 (英宗長子) 所定，取意「有鑑於往事，以資於治道」。歷十九年，《通鑑》卒之完成。書成時，司馬光已罹患「語澀疾」(清朝陳弘謀謂「疑當中風」)，預作遺表，內容竟提及反對變法。《進通鑑表》自敘有這麼一段：「臣今骸骨癯瘁，目視昏近，齒牙無幾，神識衰耗，目前所為，旋踵遺忘。臣之精力，盡於此書。」可見《通鑑》乃司馬光的心血結晶。
雖然司馬光費了很大的力氣，嚴格而言，《通鑑》是一部集體作品。關於兩漢部份，執筆及搜集史料者實為劉攽，三國兩晉南北朝由劉恕負責，范祖禹則處理唐代及五代史，司馬光的工作是綜合全書，加以增刪，並對史實作出價值判斷，劉恕之子劉羲仲憶述：「先人在書局，只類事跡，勒成長編，其是非予奪之際，一出君實 (司馬光的字) 筆削。」
《通鑑》記事，始於周威烈王二十三年 (公元前 403 年) 三家分晉，下迄後周世宗顯德六年 (公元 959 年) 征淮南，包括秦、漢、三國、晉、五胡十六國、南北朝、隋、唐、五代十國等多個時期，為一編年體通史。編年體有別於紀傳體，後者是以人物為單位，前者是以歷史事件發生的時間為主軸。
除正史外，《通鑑》參考野史，譜錄，別集，碑誌等雜史共三百多種，資料可謂豐富。全書 294 卷，約 300 多萬字，仿「太史公曰」、「贊曰」的體例，司馬光於敘事之後，設「臣光曰」，復引各家評論，夾敘夾議。
《通鑑》有鮮明的正統立場，記三國，魏有＜紀＞，而蜀漢、東吳沒有。記南北朝，南朝有＜紀＞，北朝沒有。記五代十國，五代有＜紀＞，而十國沒有。朱熹一度發願另撰《資治通鑒綱目》，以修訂司馬光過於主觀的正統觀，並加入道德信念和解釋，惜未能成書。
受《左傳》影響，《通鑑》擅寫戰爭，如馬陵之戰、赤壁之戰、淝水之戰等，皆栩栩如生。另外，司馬光留心政治，嚴夷夏之防，主張用積極的態度抵禦外侮。惟對經濟、文化、藝術、宗教等面向論述不足，教人有「相斫書」之感。
司馬光亦透過《通鑑》寄寓心曲，之所以論盡古今天下事，無非想說明：
1. 政簡刑輕、輕徭薄賦，非常重要；
2. 一切急進改革，皆不能成功，改革必須在已有基礎上緩緩展開。
這自然是針對王安石「天變不足畏，祖宗不足法，人言不足恤」的速變、劇變。
胡三省為《通鑑》作注釋，曰：「為人君而不知《通鑑》，則欲治而不知自治之源，惡亂而不知防亂之術，為人臣而不知《通鑑》，則上無以事君，下無以治民，為人子而不知《通鑑》，則謀身必至於辱先，作事不足以垂後。」
《四庫總目・通鑑條》：「體例嚴謹，脈絡清晰，網羅宏大，體大思精，史料充實，考證稽詳，敘事詳明，繁簡得宜」
此兩條俱為對《通鑑》公允的評價。
不過，《通鑑》按年記事，每令一件史事分散開，首尾難以稽考，不便研讀。袁樞「因司馬光《資治通鑑》，區別門目，以類排纂，每事各詳起訖，自為標題；每篇各編年月，自為首尾。」終於寫成《通鑑紀事本末》。
